赋存环境变化下海积软土固结蠕变特性试验研究

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为研究赋存环境变化对海积软土固结蠕变特性以及微细观结构的影响规律,本文以广西防城港填海区的海积软土为研究对象,采用机制模拟技术模拟海积软土赋存环境的变化,使人工样“印记”有赋存环境变化要素;然后,通过室内常规力学试验、固结蠕变试验得到赋存环境变化下海积软土的宏观力学性质;利用SEM技术及图像处理软件,分析研究赋存环境变化下海积软土的微细观结构变化规律。从宏观力学和微观结构两个角度较为全面的分析研究赋存环境变化对海积软土固结蠕变机理的影响,为工程施工设计提供相关依据。本文主要研究内容及成果如下:1、通过为期三个月的“浸泡-加载”联动试验,将环境要素“印记”到海积软土中,同时发现,环境要素对海积软土固结沉降特性产生影响。2、通过渗透试验和剪切试验,得到如下认识:上覆荷载的增大与钙离子浓度的提高均能导致渗透系数的减小,其中,上覆荷载起主导作用,钙离子则具有一定的影响作用,特别在上覆荷载不大时,这种影响作用不容忽视。上覆荷载的增大以及钙离子浓度的提高均能导致海积软土强度指标c值和φ值的增大,上覆荷载对试样的c值变化起主要作用,而钙离子对试样的φ值影响显著,尤其是钙离子高倍浓度溶液。3、通过固结和蠕变试验,得到以下认识:Ca2+能够增强海积软土的结构强度。海积软土固结压缩特性随着上覆荷载的增加或者钙离子浓度的提高均会减弱。固结蠕变变形随上覆荷载的增大而减小,上覆荷载越大,总的固结蠕变过程历时越短;钙离子浓度的升高会减小固结蠕变变形,但对土样固结蠕变速率的影响规律不显著。上覆荷载与钙离子浓度均对软土次固结系数产生影响,当上覆荷载增加或钙离子浓度提高时,软土的非线性特性减弱。此外,上覆荷载增大以及钙离子浓度提高,均能使海积软土长期抗剪强度增强。4、通过扫描电镜和IPP软件对土样蠕变前后的微细观结构进行研究,对宏观力学特性有了更深入的认识。
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